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水力耦合作用下煤巖物理力學(xué)特性研究

發(fā)布時間:2018-04-20 19:05

  本文選題:煤巖 + 浸水 ; 參考:《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文


【摘要】:采礦工程中煤巖體總是處在一定的地質(zhì)環(huán)境中,由于地質(zhì)賦存條件復(fù)雜,使得煤巖體同時受到水、荷載等多種因素的影響。目前針對單因素影響煤巖強度問題的研究較多,對多因素耦合作用下的研究相對較少,因此對水力耦合作用下煤巖力學(xué)特性研究具有重要的理論和工程實用價值。本文以涼水井煤礦原煤的浸潤試驗和單軸壓縮試驗為基礎(chǔ),得到了煤巖的主要物理力學(xué)參數(shù),采用試驗分析與損傷力學(xué)理論相結(jié)合的方法,較為系統(tǒng)地研究了煤巖在不同浸潤時間和荷載作用下的力學(xué)特性以及損傷演化規(guī)律。將原煤加工成標(biāo)準(zhǔn)試件,通過縱波波速將試件分為6組,將煤巖試件浸入水中,針對不同浸潤時間(0天、10天、20天、30天、40天、50天)下的試件進行單軸壓縮試驗,分析試件質(zhì)量、彈性模量、峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、縱波波速隨著浸潤時間的變化規(guī)律。分別采用Weibull和Poisson分布描述煤巖微元強度的隨機特性,建立煤巖的損傷模型,通過試驗數(shù)據(jù)驗證了模型的合理性,并對比分析了兩種不同隨機分布的損傷模型在描述煤巖損傷弱化過程中的差異。通過水力耦合作用下煤巖的試驗數(shù)據(jù),驗證了理論模型的正確性,結(jié)果表明試驗數(shù)據(jù)與理論模型較為相符,可以為實際工程提供一定的借鑒。對煤巖水力耦合作用損傷本構(gòu)模型進行了修正,修正后的模型能夠較好地反映煤巖應(yīng)力應(yīng)變曲線峰后段的變化情況,更精準(zhǔn)的描述了煤巖峰后段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系;分析了修正系數(shù)對煤巖損傷特性及應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響規(guī)律,討論了模型參數(shù)的物理意義。利用試驗數(shù)據(jù)對煤巖修正損傷本構(gòu)模型進行了驗證,結(jié)果表明,選擇恰當(dāng)?shù)男拚禂?shù),可以較好的反應(yīng)煤巖峰后段的力學(xué)特性。
[Abstract]:In this paper , the mechanical properties and damage evolution of coal rock under different infiltration time and load are studied by using Weibull and Poisson distribution . The results show that the experimental data is consistent with the theory model , and the physical meaning of the model parameters is discussed .

【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TD313

【參考文獻】

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本文編號:1779044

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